Integration von Mehrantennensystemen in kleinen mobilen Endgeräten auf Basis der Theorie der Charakteristischen Moden

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Dirk Manteuffel
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 175291789

Zukünftige mobile Kommunikationssysteme verwenden die MIMO (Multiple Input Multiple Output) Technologie, um die räumliche Effizienz des Übertragungskanals zu steigern und somit höhere Datenraten zu ermöglichen. Die damit verbundene Implementierung von Mehrantennensystemen stellt insbesondere in kleinen Endgeräten eine große Herausforderung dar. Zum einen erfordert eine Vielzahl von Antennen zusätzlichen Platz in den ohnehin vom Streben nach hoher Integrationsdichte getriebenen Geräten. Zum anderen müssen die Einzelstrahler bei der Verwendung üblicher Konzepte möglichst weit voneinander im Gerät platziert werden. Zudem sollen Sie hinsichtlich ihrer Polarisation und ihres Richtdiagramms möglichst verschieden sein. Gerade die letzte Forderung lässt sich gegenwärtig nur schwer realisieren, da alle Antennen dieselbe elektrische Bezugsplattform, - das Chassis des Endgeräts -, verwenden müssen. Die Anwendung der Theorie der Charakteristischen Moden, die in diesem Projekt verfolgt wird, ermöglicht es grundsätzlich, orthogonale Moden der Stromdichteverteilung auf dem Chassis selbst als Mehrantennensystem zu verwenden. Wesentliche Herausforderungen bestehen darin, Koppelstrukturen zu entwickeln, mit denen mehrere dieser Moden auf der gewählten Plattform unabhängig voneinander angeregt werden können. Zudem soll die mehrtorige Koppelstruktur platzeffizient sein und insbesondere eine zentrale Anbindung an ein mögliches MIMO Frontend ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen